磷酸铁锂电池保护芯片S-8209A系列的应用示例.pdf

磷酸铁锂电池保护芯片S-8209A系列的应用示例.pdf

《磷酸铁锂电池保护芯片S-8209A系列的应用示例.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磷酸铁锂电池保护芯片S-8209A系列的应用示例.pdf（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

CMOSIC应用手册S-8209A系列的应用示例系列的应用示例Rev.1.0_00精工电子有限公司1S-8209A系列是带电量平衡功能的电池保护用IC。

本应用手册是说明有关使用S-8209A系列的具有代表性的电路连接示例的参考资料。

有关产品的详情和规格，请确认该产品的数据表。

使用S-8209A系列可构成以下应用电路。

2节以上的多节电池串联保护电路带电量平衡功能的电池保护电路使用S-8209A系列的多节电池串联保护电路S-8209AS-8209AS-8209ACMOSIC应用手册S-8209A系列的应用示例系列的应用示例Rev.1.0_00精工电子有限公司2目目录录1.使用使用S-8209A系列的多节电池串联保护电路系列的多节电池串联保护电路.31.1电池保护IC的连接示例.31.2工作说明.41.2.1通常状态.41.2.2禁止充电状态.51.2.3禁止放电状态.61.2.4电量平衡功能.71.2.5延迟电路.71.3时序图.81.3.1过充电检测.81.3.2过放电检测.92.备有过放电状态通信功能的应用电路示例备有过放电状态通信功能的应用电路示例.102.1电池保护IC的连接示例.102.2工作说明.112.3过放电检测的时序图.123.注意事项注意事项.134.相关资料相关资料.13CMOSIC应用手册Rev.1.0_00S-8209A系列的应用示例系列的应用示例精工电子有限公司31.使用使用S-8209A系列的多节电池串联保护电路系列的多节电池串联保护电路S-8209A系列可以通过将CTLC、CTLD端子与其他的S-8209A系列CO、DO端子相连，构成多个串联连接电池的保护电路。

1.1电池保护电池保护IC的连接示例的连接示例图图1表示使用S-8209A系列的多节电池串联保护电路示例。

EBEB+1M510k1M510kVSS3VDD3CB3DO3CO3CTLD3CTLC3S-8209A（3）CDT3VSS2VDD2CB2DO2CO2CTLD2CTLC2S-8209A

（2）CDT2VSS1VDD1CB1DO1CO1CTLD1CTLC1S-8209A

（1）CDT14700.1FBAT11k1k1k1kCFET1MDFET1M0.1F0.1F0.01F470BAT2BAT34701k1kCBFET3CBFET2CBFET1Tr1Tr2图图1注意注意1.上述参数有可能未经预告而更改。

上述参数有可能未经预告而更改。

2.上述连接图以及参数仅供参考，并不作为保证工作的依据。

请在进行充分的评价基础上设定实际的应用电路的参数上述连接图以及参数仅供参考，并不作为保证工作的依据。

请在进行充分的评价基础上设定实际的应用电路的参数。

CMOSIC应用手册S-8209A系列的应用示例系列的应用示例Rev.1.0_00精工电子有限公司41.2工作说明工作说明在此说明图图1中的使用S-8209A系列的多节电池串联保护电路示例的工作。

1.2.1通常状态通常状态以下对通常状态下的工作进行说明。

由于CTLC3、CTLD3端子分别被下拉至VSS3电位，因此当BAT3高于过放电检测电压（VDL）且低于过充电检测电压（VCU）时，S-8209A（3）变为通常状态。

CO3,DO3端子均变为VSS3电位。

由于CTLC2、CTLD2端子分别通过CO3、DO3端子被下拉至VSS3电位，因此当BAT2高于VDL且低于VCU时，S-8209A

（2）变为通常状态。

CO2、DO2端子均变为VSS2电位。

由于CTLC1、CTLD1端子分别通过CO2、DO2端子被下拉至VSS2电位，因此当BAT1高于VDL且低于VCU时，S-8209A

（1）变为通常状态。

CO1、DO1端子均变为VSS1电位。

通常状态下各端子的状态如表表1所示。

表表1CTLC端子CTLD端子电池的状态CO端子DO端子CTLC3=VSS3CTLD3=VSS3VDLBAT3VCUCO3=VSS3DO3=VSS3CTLC2=VSS3CTLD2=VSS3VDLBAT2VCUCO2=VSS2DO2=VSS2CTLC1=VSS2CTLD1=VSS2VDLBAT1VCUCO1=VSS1DO1=VSS1通常状态下的S-8209A

（1）通过外接在CO1、DO1端子上的双极晶体管（Tr1,Tr2），使充电控制用FET（CFET）、放电控制用FET（DFET）均变为“ON”。

因此，可以通过连接在EB+EB之间的充电器或负载进行充放电。

CMOSIC应用手册Rev.1.0_00S-8209A系列的应用示例系列的应用示例精工电子有限公司51.2.2禁止充电状态禁止充电状态以下以S-8209A（3）检测到过充电，S-8209A

（2）、

（1）处于通常状态时为例，对禁止充电状态的工作进行说明。

由于充电当BAT3VCU时，S-8209A（3）变为过充电状态，CO3端子变为高阻抗状态。

S-8209A

（2）的CTLC2端子通过CTLC端子源极电流（ICTLCH）被VDD2端子上拉。

因CO3端子处于高阻抗状态，所以CTLC2端子也随之变为VDD2电位。

因此，当CTLC2端子电位CTLC端子H电压（VCTLCH）时，S-8209A

（2）也变为过充电状态，CO2端子变为高阻抗状态。

同样，S-8209A

（1）的CTLC1端子通过ICTLCH被VDD1端子上拉。

因CO2端子处于高阻抗状态，所以CTLC1端子也随之变为VDD1电位。

因此，当CTLC1端子电位VCTLCH时，S-8209A

（1）也变为过充电状态。

在这种情况下的各端子的状态如表表2所示。

表表2CTLC端子CTLD端子电池的状态CO端子DO端子CTLC3=VSS3CTLD3=VSS3VCUBAT3CO3=High-ZDO3=VSS3CTLC2=VDD2CTLD2=VSS3VDLBAT2VCUCO2=High-ZDO2=VSS2CTLC1=VDD1CTLD1=VSS2VDLBAT1VCUCO1=High-ZDO1=VSS1过充电状态的S-8209A

（1）通过外接在CO1端子上的双极晶体管（Tr1）使CFET变为“OFF”。

在这种情况下，禁止通过连接在EB+EB之间的充电器进行充电。

进行如上所述的工作后，可经由CO端子CTLC端子进行通信，将过充电状态从下段（S-8209A（3）传送到上段（S-8209A

（1）。

当BAT1或BAT2VCU时，也同样禁止进行充电。

CMOSIC应用手册S-8209A系列的应用示例系列的应用示例Rev.1.0_00精工电子有限公司61.2.3禁止放电状态禁止放电状态以下以S-8209A（3）检测到过放电，S-8209A

（2）、

（1）处于通常状态时为例，对禁止放电状态的工作进行说明。

由于放电当BAT3VDL时，S-8209A（3）变为过放电状态，DO3端子变为高阻抗状态。

S-8209A

（2）的CTLD2端子通过CTLD端子源极电流（ICTLDH）被VDD2端子上拉。

因DO3端子处于高阻抗状态，所以CTLD2端子也随之变为VDD2电位。

因此，当CTLD2端子电位CTLD端子H电压（VCTLDH）时，S-8209A

（2）也变为过放电状态，DO2端子变为高阻抗状态。

同样，S-8209A

（1）的CTLD1端子通过ICTLDH被VDD1端子上拉。

因DO2端子处于高阻抗状态，所以CTLD1端子也随之变为VDD1电位。

因此，当CTLD1端子电位VCTLDH时，S-8209A

（1）也变为过放电状态。

在这种情况下的各端子的状态如表表3所示。

表表3CTLC端子CTLD端子电池的状态CO端子DO端子CTLC3=VSS3CTLD3=VSS3BAT3VDLCO3=VSS3DO3=High-ZCTLC2=VSS3CTLD2=VDD2VDLBAT2VCUCO2=VSS2DO2=High-ZCTLC1=VSS2CTLD1=VDD1VDLBAT1VCUCO1=VSS1DO1=High-Z过放电状态的S-8209A

（1）通过外接在DO1端子上的双极晶体管（Tr2）使DFET变为“OFF”。

在这种情况下，禁止通过连接在EB+EB之间的负载进行放电。

进行如上所述的工作后，可经由DO端子CTLD端子进行通信，将过放电状态从下段（S-8209A（3）传送到上段（S-8209A

（1）。

当BAT1或BAT2VDL时，也同样禁止进行放电。

CMOSIC应用手册Rev.1.0_00S-8209A系列的应用示例系列的应用示例精工电子有限公司71.2.4电量平衡功能电量平衡功能S-8209A系列备有以下2种的电量平衡功能。

（1）充电电量平衡功能充电电量平衡功能在图图1中，由于充电当BAT3电量平衡检测电压（VBU）时，S-8209A（3）的CB3端子变为VDD3电位。

经此工作，电量平衡控制用FET（CBFET3）变为“ON”，通过电量平衡控制用FET对流入BAT3的充电电流进行分流。

这时，如果BAT1、BAT2低于VBU，与BAT1、BAT2的充电速度相比，则BAT3的充电速度显得相对平稳。

这称为充电电量平衡功能。

不论哪个电池的电压达到VBU，各自相对应的电量平衡控制用FET会变为“ON”，从而调整好电量平衡。

另外，由于放电，电池电压再次下降到电量平衡解除电压（VBL）以下时，S-8209A系列会使电量平衡控制用FET变为“OFF”。

（2）放电电量平衡功能放电电量平衡功能如“1.2.3禁止放电状态禁止放电状态”所述，由于放电当BAT3VDL时，S-8209A（3）变为过放电状态，接着，通过DO3端子CTLD2端子，S-8209A

（2）也随之变为过放电状态。

这时，如果BAT2高于VDL，S-8209A

（2）会使电量平衡控制用FET（CBFET2）变为“ON”。

这称为放电电量平衡功能。

接着，通过DO2端子CTLD1端子，S-8209A

（1）也随之变为过放电状态。

同样，如果BAT1高于VDL，S-8209A

（1）会使电量平衡控制用FET（CBFET1）变为“ON”。

进行如上所述的工作后，当BAT3达到VDL以后，由于电压比BAT3高的BAT1、BAT2会通过各自的电量平衡控制用FET（CBFET1、CBFET2）进行放电，因此，经过一段时间后会调整好电量平衡。

当BAT1、BAT2的电压下降到VDL以下时，则电量平衡控制用FET会分别变为“OFF”。

注意注意组装如图组装如图1所示的保护电路时，在包含有电压所示的保护电路时，在包含有电压VBL或电压过放电解除电压或电压过放电解除电压（VDU）的电池的情况下，在电池连接后，电量平衡控制用的电池的情况下，在电池连接后，电量平衡控制用FET有可能变为有可能变为“ON”。

1.2.5延迟电路延迟电路如图图1所示，仅在S-8209A

（1）的CDT1端子上连接延迟电容时，无论哪个电池进行检测，均可以获得几乎相同的检测延迟时间（tDET）和解除延迟时间（tREL）。

（1）检测延迟时间检测延迟时间（tDET）由于充电当BAT3VCU时，由于CDT3上没有连接电容，经数百s左右的延迟时间后，CO3变为高阻抗状态，CTLC2端子变为VDD2电位。

同样，当CTLC2端子电位VCTLCH时，经数百s左右的延迟时间后，S-8209A

（2）的CO2端子变为高阻抗状态。

由于S-8209A

（1）的CDT1端子上连接有0.01F的电容，经10.0M（典型值）0.01F=0.1s（典型值）的延迟时间后，CO1变为高阻抗状态。

进行如上所述的工作后，由于整体的延迟时间可根据S-8209A

（1）的延迟时间来确定，因此，无论哪个电池进行检测，均可以获得几乎相同的检测延迟时间。

（2）解除延迟